دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
‘‘M.Sc’’ پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
عنوان:
بررسی عوامل موثر در کارایی توربین های گاز جهت احداث نیروگاه گازی در منطقه عسلویه و چگونگی افزایش بازدهی کلی این نیروگاه
چکیده
بازدهی و توان خروجی از نیر وگاه گازی تابع شرایط محیطی می باشد. در این پروژه منطقه عسلویه با شرایط آب و هوایی گرم و مر طوب در نظر گرفته شده است. جهت بالاتر بردن کارایی نیروگاه گازی سه روش کلی وجود دارد.
بالا بردن دبی جرمی سیال ورودی به کمپرسور باعث بالا رفتن توان خروجی و بازدهی نیروگاه می شود. این روش با خنک کردن هوای ورودی به کمپرسور انجام می شود، در این پروژه روش تبخیری و استفاده از چیلر جذبی مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از خنک کن تبخیری هزینه سرمایه گذاری اولیه پائین تر و نصب و را ه اندازی آسان تر خواهد داشت، در صورتیکه استفاده از چیلر جذبی جهت خنک کردن هوای ورودی کارایی بالاتری خواهد داشت و هوای ورودی مستقل از شرایط محیطی به درجه حرارت ثابت خواهد رسید.
استفاده از دمای بالای گاز های خروجی از توربین که بالاتر از 500 درجه سانتیگراد می باشند باعث جلوگیری از اتلاف انرژی خواهد گردید، که مناسب ترین روش، نصب بویلر بازیافت حرارتی در خروجی توربین جهت تولید بخار است.
بالا بردن دبی جرمی گاز ورودی به توربین نیز منجر به بالا رفتن کارایی نیروگاه گازی خواهد گردید، جهت این امر وابسته به سازنده توربین و به یک نسبت مجاز بخار تولیدی توسط بویلر بازیافت حرارت به محفظه احتراق تزریق می شود.
مقدمه
در منطقه عسلویه که در مجاورت میدان گازی پارس جنوبی قرار دارد، واحدهای متعدد و وسیع پالایشگاهی احداث گردیده اند. در صنایع نفت و پتروشیمی به علت نیاز شدید این صنایع به برق، در مجاورت واحد صنعتی یک نیروگاه احداث می گردد تا مستقل از شبکه به تولید برق مطمئن وپایدار بپردازد. در واحدهای پالایشگاهی به علت سهولت نصب و راه اندازی و بهره برداری از نیروگاه های گازی استفاده می شود به گونه ای که این امر در منطقه عسلویه کاملا مشهود است.لذا دراین پروژه با توجه به تعدد نیرگاه های گازی در منطقه عسلویه، این منطقه به عنوان مبنای تحقیق در نظر گرفته شده است.
در نیروگاه گازی، اکثر گاز ورودی به توربین که مولد قدرت است هوای محیط است. لذا باید ابتدا تاثیر مشخصات هوای محیط بر کارایی توربین گاز مشخص شود. سپس با توجه به چگونگی تاثیر مشخصات هوای محیط و سایر موارد بر کارایی نیرو گاه گازی، به بررسی روشهای افزایش توان وبازدهی نیروگاه پرداخته شود.
فصل اول: کلیات
1-1) هدف
اکثر نیروگاه هایی که در کشور احداث شده اند یا در حال احداث می باشند، نیروگاه گازی می باشند. از معایب نیروگاه گازی ساده، وابستگی آن به شرایط محیطی و اتلاف حرارت بس یار زیاد ناشی از دمای بالای گازهای خروجی از توربین را می توان نامبرد. در این پروژه با توجه به تعدد نیروگاه های گازی در منطقه عسلویه این منطقه جهت تحقیق انتخاب شده است.
در این پروژه هدف بر این است که بدون تداخل با اجزاء سیکل اصلی نیرو گاه های گازی در کشورمان (توربین، کمپرسور و محفظه احتراق) روشهایی جهت بهینه سازی نیروگاه ارائه شود تا بتوان با ساختار موجود توان و بازدهی نیروگاه گازی را افزایش داد.
2-1) پیشینه تحقیق
روشهای مختلفی جهت بهینه سازی نیروگاه های و بالابردن کارایی آن در کتب و مقالات علمی مختلف ارائه شده است. در بخش مراجع به بخشی از این کتب و مقالات اشاره شده است. اهم این روشها شامل:
خنک کردن هوای ورودی به کمپرسور، دو مرحله ای کردن کمپرسور و استفاده از خنک کن هوا بین کمپرسورها، افزایش دبی جرمی گاز ورودی به توربین بوسیله تز ریق هوای فشرده، آب یا بخار با فشار مناسب به محفظه احتراق، گرم کردن گاز بوسیله گاز خروجی از توربین قبل از ورود به محفظه احتراق و تولید بخار توسط بویلر بازیافت حرارت که در مسیر گازهای خروجی از توربین نصب شده می باشند. برخی از این روشها در عمل به علت پیچیده کردن سیکل نیروگاه به ندرت استفاده شده اند.
3-1) روش کار و تحقیق
فرایند صورت گرفته در انجام این پروژه به شرح ذیل می باشد:
– جست و جوی کتابها و مقالات علمی معتبر.
– انتخاب روشهایی جهت بالابردن کارایی نیروگاه بطوریکه این روشها قابلیت اجرایی داشته و حداقل تداخل با سیکل نیروگاه های موجود کشور را داشته باشند.
– انجام محاسبات نیروگاه ساده گازی و شناخت عوامل مؤثر در کارایی آن.
– نوشتن کد کامپیوتری برای محاسباتی که دارای حل تحلیلی نمی باشند.
– اعمال روشهای اصلاحی به نیروگاه گازی ساده و محاسبات مربوطه.
– بحث و نتیجه گیری.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند